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    電工鋼行業研究報告:驅動現代工業的核心材料

    發布時間:2022/04/19

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    1. 驅動現代工業的核心材料-電工鋼

    電工鋼就是我們俗稱的硅鋼。按含硅量不同,電工鋼分為低硅片(中低牌號)和高硅 片(高牌號)兩種。低硅片具有一定的機械強度,主要用于制造電機,俗稱電機硅鋼片; 高硅片磁性好,但是較脆,主要用于制造變壓器鐵芯,俗稱變壓器硅鋼片。

    按生產工藝不同,電工鋼分為熱軋和冷軋兩種,冷軋電工鋼又根據內部晶粒朝向分 為取向電工鋼和無取向電工鋼。取向電工鋼的晶?;境粋€方向,含硅量較高,主要用 于變壓器制造。無取向電工鋼晶粒分布雜亂無章,含硅量較低,主要用于電機制造。冷軋 片厚度均勻,表面質量好,磁性較高,因此,隨著工業的發展,熱軋片有被冷軋片取代的 趨勢。

    電工鋼是電力、電器工業不可缺少的重要軟磁合金,廣泛應用于電力和電訊工業,用 于制造發電機、電動機、變壓器、互感器等設備,在電力工業、軌道交通、電器工業、新 能源汽車等新興產業中發揮著十分重要的作用。

    改革開放 40 年來,通過學習國外先進技術,消化、掌握國外先進專利技術,我國電 工鋼產業不斷發展壯大。40 年來,我們開發了一系列具有自主知識產權的產品,完善生 產工藝,對設備不斷進行改進,經過長期努力,中國電工鋼生產技術得到了快速的發展, 電工鋼產量居世界第一。我國電工鋼產業發展階段大致可分為以下幾個時期:一是引進消 化期(1974 年~1986 年),二是引進吸收期(1987 年~1997 年),三是快速開發期(1998年~2016 年)。2020 年,國內實現電工鋼產量總計 1188.61 萬噸,其中無取向電工鋼產量 960.49 萬噸、取向電工鋼產量為 157.62 萬噸,相比于 1978 年,我國電工鋼產能實現巨大 飛躍,成為全球第一大電工鋼生產國。

    由于無取向電工鋼的使用場景更加主流和多元化,也是本文重點研究方向。無取向 電工鋼應用占比高,主要的應用領域分類包括大型電機、家用電器、中小電機、汽車電機 及新能源驅動電機等方面。取向電工鋼主要應用在各種類型的變壓器、電抗器、互感器等 鐵芯的制造等等。

    2. 供給高技術壁壘,工業電機及新能源需求高成長

    2.1. 新能源用高牌號電工鋼龍頭集中且高速成長

    2020 年,國內電工鋼總生產能力 1276 萬噸,其中,取向電工鋼約 180 萬噸,與 2019 年同比增加 2 萬噸;無取向電工鋼約 1096 萬噸,與 2019 年同比持平。

    從生產運行情況看,2020 年共生產電工鋼 1188.61 萬噸,同比增長 4.55%。其中無取向 電工鋼產量約 960.49 萬噸,同比增長 3.67%,其中,中低牌號無取向電工鋼約 760.2 萬 噸,同比增長 0.03%,占比 79.15%;高牌號無取向電工鋼約 146.7 萬噸,同比增長 35%, 占比 15.27%;高效(高磁感)無取向電工鋼 53.59 萬噸,同比下降 7.3%,占比 5.58%。 可以看出,目前我國無取向硅鋼生產仍以中低牌號為主,但增速已經趨于平穩。高牌 號無取向電工鋼產量有較快提升,未來在電工鋼供給端占比也將快速提升。

    2020 年全國無取向電工鋼產能利用率 87.64%,中高端產品結構分化明顯。從生產企 業看,2020 年我國共有 18 家無取向硅鋼生產企業。其中國企 8 家,民企 10 家。從生產 工藝上看,國企主要為全流程工藝,而民企(除江蘇沙鋼外)均是從連續脫碳退火線開始 (均無?;嵯?、軋機配置),只具備生產產品中低牌號無取向電工鋼能力。

    國企 8 家取向硅鋼產能 745 萬噸,產能利用率 98.20%,產能充分釋放,明顯好于民 企。民企 10 家,產能 351 萬噸,產能利用率僅為 65.20%,利用率相對較低,充分說明低 牌號無取向電工鋼目前面臨產能過剩情況。

    供給格局來看,我國無取向硅鋼生產集中度較高。CR7 產能占全國比重 73.45%,產 量占比達到 85.91%。若考慮未來無取向硅鋼存有向高牌號發展趨勢,加之高牌號硅鋼壁 壘極高(技術、資金規模、下游客戶認證周期等),小型企業在配套設施、資金、技術儲 備等方面不足,未來集中度有望進一步提升。

    截至去年,我國無取向硅鋼高牌號和高效(高磁感)無取向硅鋼產量由寶鋼股份、首 鋼股份、太鋼不銹、馬鋼股份、鞍鋼股份、新鋼股份(中冶新材)、沙鋼股份、廣東威懇 生產,合計具備高端無取向硅鋼生產能力的企業僅 8 家,而 CR5 占比達到 89.09%,行業 集中度高。

    從增量方面,目前我國無取向硅鋼占比中,近 80%的產品仍為中低牌號,占比較高。 未來,整體上除了頭部企業寶鋼、首鋼有明確擴產計劃外,分別預計在明年年中和 2023 年初逐步投產。其余企業中,因為大部分企業不具備全流程生產工藝,且主要以中低牌號 產品為主,對于高端無取向硅鋼供給增量十分有限。同時,未來產能變化中,由于低端牌 號產品占比高,隨著下游市場變化,企業產能或有減,甚至關停的可能。因此,寶鋼股份、 首鋼股份的新能源汽車專用硅鋼生產線將是未來高端無取向硅鋼供給的主要增量。僅考 慮寶鋼股份及首鋼股份對于新增新能源汽車專線投產時間計算,預計 2021-2024 年我國高 牌號無取向硅鋼產量分別為 200 萬噸、209 萬噸、252 萬噸、270 萬噸。

    2.2. 無取向電工鋼特別是高牌號電工需求保持高速增長

    2020 年我國無取向電工鋼表觀需求量約 968 萬噸,與 2019 年同比增長了 3.54%, 隨著“十四五”規劃的實施,預測未來五年取向電工鋼表觀需求量約 1100 萬噸-1200 萬噸,增幅 10~25%左右。具體表現在以下幾個方面:

    (1)我國大電機行業:大電機主要用于發電行業,在我國“碳達峰”“碳中和”大背景下,電源發展動力由傳統煤電向清潔能源轉變。根據中電聯電力行業“十四五” 發展規劃研究,預期至 2025 年,全國發電裝機容量 28.5 億千瓦,常規水電裝機 3.7 億千瓦,風電裝機 4 億千瓦,太陽能發電裝機 5 億千瓦,生物質發電裝機 6500 萬千 瓦,核電裝機 0.7 億千瓦,氣電裝機 1.5 億千瓦,煤電裝機規模力爭控制在 12.3 億 千瓦以內。

    2020 年水電、火電、風電、核電等大電機行業用無取向硅鋼用量約 20~25 萬噸, 主要牌號 50W600、50W470、50W350、50W270、50W250 等,目前是東電、上電、哈電 及各省市發電設備廠,寶鋼、武鋼、首鋼、太鋼等鋼廠在供,預測“十四五”期間需 求增長約 30%,太陽能發電、風電等發展前景看好。

    (2)中小電機行業:2020 年市場用量 400~450 萬噸,主要牌號 50W800、50W600、 50W470、50W350、50W300 等,其中 30%-40%為高牌號,主要是節能高效電機使用。2020 版《電動機能效限定值及能效等級》于 2020 年 5 月 29 日發布,增加 8 極三相異步電 動機能效等級,空調器風扇用電容運轉電動機、空調器風扇用無刷直流電動機能效指 標要求等。隨著電機能效升級和 IE3 高效電機的推進,未來五年電機行業會發生重大 技術變革,高牌號硅鋼使用占比有望增加至 60%左右。因此,在中小電機領域中,無 取向硅鋼的使用在未來面臨兩個方面的變革機遇,一方面是中小電機總量上的穩定增 長支撐無取向硅鋼需求;更重要的是對于能效標準更高的要求,將會大大增加高牌號 無取向硅鋼的用量。 我們預測,“十四五”期間工業領域中小電機用硅鋼需求增長預計將達到 30%~ 40%至 600 萬噸左右。

    (3)家電行業:2020 年家電市場無取向硅鋼用量約為 300~350 萬噸,主要牌號 50W1300、50W1000、50W800、50W600、50W470、50W350、35W270、35W230、35W210 等, 該行業是剛性需求,隨著家電下鄉和脫貧的全面實現及農民生活水平的不斷提高,鄉 村巨大的家電需求將拉動電工鋼需求增長。

    另外,《房間空氣調節器能效限定值及能效等級》自 2019 年 12 月 31 日發布,要 求在兩年過渡期內逐步實現全部房間空氣調節器使用變頻壓縮機。家電電器變頻壓縮 機全球產量在 2.5-3 億臺,中國產能產量占 90%以上。目前變頻空調占全部空調產量 生產近 70%,在政策驅動下,明年將全部生產變頻壓縮機,而變頻壓縮機用無取向硅 鋼均需使用高牌號產品,因此未來高牌號無取向硅鋼的需求會進一步擴大,預計“十 四五”期間需求增長 20%~30%。

    (4)高牌號無取向電工鋼是新能源汽車驅動電機的重要原材料。新能源汽車的高 速發展將為高牌號無取向電工鋼提供十分快速的需求增量。2020 年,我國新能源汽 車驅動電機使用電工鋼約為 15 萬噸。在國家強有力的政策支持下,“十四五”期間, 隨著新能源汽車的快速增長,預計“十四五”末,新能源汽車用高端無取向硅鋼需求 量將達到 80-100 萬噸左右,五年年復合增速約為 40%左右。

    無取向電工鋼作為電機定轉子鐵芯的核心材料,其磁性能及力學性能又影響著驅 動電機服役效果。隨著新能源汽車生產企業對于車輛動力性能及穩定性要求逐步提升, 對于電機核心材料的無取向硅鋼的規格要求非常高。另一方面,車企對于原材料認證 周期一般在 4-5 年,進入市場壁壘較高。目前新能源汽車用無取向硅鋼(一般為高牌 號無取向硅鋼中的最高規格或是高效級別無取向硅鋼)主要供應商僅有寶鋼(全車系 認證完成)、首鋼(全車系認證完成)、太鋼。2020 年,我國新能源汽車產量 137 萬輛,全球新能源汽車產量 320 萬輛。根據中汽協預測,到 2025 年我國新能源汽車產量將達到 800 萬輛,全球總產量將達到 1800 萬輛。

    另一方面,新能源汽車用無取向硅鋼需求關注全球范圍的增量。新能源用無取向硅 鋼主要海外企業為浦項鋼鐵(韓國)、新日鐵住進(日本)、日本 JFE(日本)。除了中國 外,其他國家電工鋼產能已經飽和甚至出現下降的情況。未來隨著全球新能源汽車產量 快速上升,中國是唯一具備能力提供供給彈性的國家。因此,我國新能源汽車用無取向 硅鋼未來將長期受益于全球市場的快速發展。

    2020 年新能源汽車使用高端無取向硅鋼的 15 萬噸中:

    純電動乘用車銷量約 100 萬輛,每輛車平均使用 60KG 高端無取向硅鋼,純 電動乘用車使用量約 6 萬噸。

    插電式混合動力乘用車銷量約 24.7 萬輛,每輛車平均使用 100KG 高端無取 向電工鋼,插電式混合動力乘用車使用量約為 2.47 萬噸。

    純電動商用車車銷量 11.5 萬輛,每輛車平均使用 250KG 高端無取向硅鋼, 純電動商用車使用量約為 2.89 萬噸。

    插電式混合動力商用車銷量 0.4 萬輛,每輛車平均使用 300KG 高端無取向電 工鋼,插電式混合動力商用車使用量約為 0.13 萬噸。

    我國對外出口新能源汽車電機帶動的間接出口及新能源用無取向硅鋼的直 接出口約 3.52 萬噸。出口部分未來有望隨著全球新能源汽車增長逐步放大。

    未來若按照每輛新能源汽車使用高端無取向硅鋼量在 60-100KG 左右計算,疊加 未來出口增加,預計 2025 年我國新能源汽車用無取向硅鋼為 80-100 萬噸左右。

    (5)其他新興行業:主要包括無人機、機器人、智能家俱、智能家電等,對高牌 號、薄規格電工鋼的需求,將是新的增長點。 從近五年我國無取向電工鋼表觀消費量及同比變化趨勢來看,無取向電工鋼表觀 消費除 2018 年有所下降外,2019 年、2020 年開始,無取向電工鋼表觀需求有所增 加,特別是高牌號需求增加。

    2.3. 兩碳雙控有望帶動電工鋼天量需求空間

    2016 年工業和信息化部印發了《鋼鐵工業調整升級規劃(2016—2020 年)的通知》。 在第四部分“重點任務”中,明確指出“高效率、低損耗及特殊用途硅鋼”為關鍵品種重 大工程。

    2017 年國家發展和改革委員會印發了《增強制造業核心競爭力三年行動計劃(2018- 2020 年)》。文件中,明確規定變壓器使用厚度薄,磁感應強度大的高端電工鋼。

    2019 年國家發展和改革委員會頒布了第 29 號令《產業結構調整指導目錄(2019 年 本)》。文件中,國家鼓勵類第 8 部分鋼鐵,第 4 節中明確規定“低鐵損高磁感取向電工 鋼”為國家鼓勵類重點產品。

    2020 年國務院辦公廳關于印發新能源汽車產業發展規劃(2021—2035 年)的通知。 文件提出,到 2025 年純電動乘用車新車平均電耗降至 12.0 千瓦時/百公里,新能源汽車 新車銷售量達到汽車新車銷售總量的 20%左右。

    2020 年,在家電、電機、新能源汽車和變壓器等領域,國家各部委下發能效升級的 相關政策或規劃,進一步促進高端高牌號電工鋼需求快速增長。

    由于電動機及電器產品的能效高低很大程度上取決于電工鋼電磁性能的優劣。加之 我國在“碳達峰”“碳中和”大背景下,對于節能減排的要求日益提高,國家對變壓 器、電機、家用電器的能效升級提出了嚴格的要求,因此未來下游制造業對于能效標準 的提升也將增加高牌號無取向硅鋼的需求量,而低端產品市場將逐步被蠶食。

    3. 嚴重低估的新能源及工業動力核心原材料-高端電工鋼

    3.1. 與稀土永磁一樣重要的驅動電機核心材料

    驅動電機是新能源汽車的三大核心部件之一,目前主流的方案是稀土永磁同步電 機,部分異步電機也在逐步向永磁同步電機轉換,永磁同步電機具有高效率、高轉矩 密度、尺寸小、重量輕等優點。而核心材料上除永磁體外電工鋼也是不可或缺的。

    稀土永磁體是市場最關注的新能源驅動電機的原材料,但電工鋼(硅鋼)嚴重被 忽視和低估。無取向電工鋼作為電機定轉子鐵芯的核心材料,其磁性能及力學性能又 影響著驅動電機服役效果。

    硅鋼產品性能直接決定新能源汽車動力性能。電動機作為新能源汽車的“心臟”, 應具有運轉效率好,高效區間寬,功率密度高,轉子強度大等特點。汽車在啟動和爬 坡時,驅動電機需要維持足夠大的轉矩和功率來提升汽車前進的動力,因此,電工鋼 應具有盡可能高的磁感應強度;車輛在加速時,驅動電機轉速提高,磁場頻率增大, 鐵損增加,因而要求電工鋼在高頻下的鐵損低;電機高速運轉時巨大的離心力和狹小 的定轉子間隙對硅鋼機械性能要求很高,因此轉子用硅鋼需要滿足較高的屈服強度和 抗拉強度。

    3.2. 電工鋼新能源屬性,供給門檻高,估值水平重定義

    從驅動電力使用材料的價值量來計算,一輛新能源汽車驅動電機一般用的稀土永 磁的毛坯量在 3-4kg 左右,按 40 萬元/噸計算,單臺驅動電機所用的稀土永磁體價值 量在 1200-1600 元左右。一臺新能源車驅動電機消耗的電工鋼的量在 60-100kg,按 1.5 萬元/噸計算,單臺驅動電機所用的電工鋼的價值量在 900-1500 左右,單臺驅動 電機所消耗的電工鋼和稀土永磁體的價值量是相當的。

    而從行業競爭格局來分析,高牌號無取向電工鋼的門檻要遠高于新能源汽車用的 稀土永磁體的供應門檻。首先,新能源汽車對于無取向硅鋼的在磁感、鐵損率等性能 要求方面極高;另外,目前我國成功實現新能源汽車用無取向硅鋼供貨的企業僅 3 家 (寶鋼股份、首鋼股份、太鋼不銹)。部分其他企業雖初步實現技術突破,但車企認 證周期 4-5 年,短期內難以行程供應;另一方面,供給端的高集中度為供應企業帶來 了很強的議價能力,在較長周期內對于上游原材料價格波動的傳導能力強。海外也僅 有浦項鋼鐵(韓國)、新日鐵住進(日本)、日本 JFE(日本),但是由于僅有我國新能 源產業發展迅猛,海外的新能源用電工鋼發展速度很慢,產能甚至在萎縮。

    截至 2020 年,我國新能源汽車用高牌號無取向硅鋼實際供應量約為 15 萬噸,其 中,首鋼股份和寶鋼股份分別計劃投產各一條新能源專用無取向硅鋼專線,分別與 2022 年及 2023 年投產。整體高牌號無取向硅鋼在 2023 年產能由目前的 200 萬噸擴 張到 2023 年的 252 萬噸,增幅為 26%。磁材企業中四家企業(金力永磁、中科三環、 正海磁材、寧波韻升)2020 合計產能 5.6 萬噸,根據公司公告,四家公司到 2023 年 合計產能將達到 7.9 萬噸,3 年增張 41%。

    產業集中度方面,高端電工鋼(高牌號無取向+取向)較磁材企業更高。2020 年, 高端無取向硅鋼生產企業 CR5 為 89.09,取向硅鋼 CR5 為 79.39;磁材企業 CR5 為 43%。 高端電工剛集中度更優。

    所以無論從供給剛性和需求應用前景上看,我們認為作為同樣是驅動電機的重要 原材料,電工鋼的對應的市場估值至少是和稀土永磁的估值相當的,甚至是略高的。 考慮到單臺驅動電機所用的電工鋼的價值量略少于稀土永磁體,那么我們就給予新能 源汽車用無取向硅鋼與稀土永磁行業一致的估值倍數;

    我們選取目前稀土永磁行業主流的供新能源汽車用的稀土永磁材料的企業的 PE 的均值,來給電工鋼的估值作為參考,2021 年稀土永磁行業主流供給新能源汽車驅 動電機的 3 家公司的 PE 均值為 54 倍。

    3.3. 被嚴重低估的新能源材料(電工鋼)價值股

    目前鋼鐵企業中可以實現新能源無取向硅鋼供應的上市公司分別為寶鋼股份、首 鋼股份、太鋼不銹。我們對以上三家企業的高端無取向硅鋼資產進行估值。

    由于無取向硅鋼應用廣泛,且不同下游客戶對于產品要求不盡相同。因此,無取向硅 鋼對應牌號非常繁瑣,且生產工藝不盡相同。因此成本核算不能簡單套用公式進行判斷。 不過整體而言,無取向硅鋼板帶成本可大致參考市場熱卷價格+后端工藝費用來大致估算。 目前市場價格中,中低牌號均價在 9000 元左右,高牌號無取向硅鋼價格 12000-16000 元 左右。

    據此計算,高牌號無取向硅鋼噸鋼凈利潤約為 1500 元,而取向硅鋼噸鋼盈利略高于 高牌號無取向硅鋼。我們按照高牌號無取向硅鋼噸鋼利潤及 2020 年高端電工鋼(高牌號 無取向硅鋼、高效無取向硅鋼、取向硅鋼)產量作為基數計算,選取主要高端電工鋼生產 企業寶鋼股份、首鋼股份、太鋼不銹、馬鋼股份、新鋼股份(公司持有中冶新材 70%股權) 預計 2021 年高端電工鋼利潤為 21 億、9 億、6 億、2 億、2 億。我們取磁材企業估值計算 高端電工鋼資產市值,分部估值對應市值分別為 1155 億、502 億、324 億、113 億、125 億。

    以上公司除高端電工鋼外其余鋼材產品,我們按照 6 倍較保守市盈率計算,寶鋼股 份、首鋼股份、太鋼不銹、馬鋼股份、新鋼股份對應市值分別為 1195 億、500 億、640 億、 358 億、305 億。合計目標市值分別為 2350 億、1002 億、964 億、471 億、430 億。

    我們認為,鋼鐵企業經過多年的深耕發展,產品結構已有了大幅度的提高,作為制造 業的主要原材料,優質鋼鐵企業不僅保證基礎鋼材的供應,在新材料及高端材料領域也已 取得很大進步。面對行業發展的新局面,對于優質鋼鐵企業的優質資產需要市場給予新的 價值重構。我們認為,高端電工鋼硅鋼產業具備:

    競爭格局好,集中度高且技術壁壘極高;

    下游需求高速發展,新能源汽車是最快增量,且家電、中小電機等領域由于能效 標準提高,持續刺激高端電工鋼鋼需求;

    企業議價能力強,且未來我國作為唯一可以提供高端產品供給增量的國家,將 長期受益于全球新能源發展紅利;

    產品價格整體較高且波動較??; 因此,我們認為鋼鐵企業中具備生產高端電工鋼鋼的企業明顯低估,建議市場對其重 要性及盈利能力進行重估。

    (本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)


    來源:未來智庫


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